TCP/IP

Sommario Introduzione al TCP/IP Indirizzi IP Subnet Mask Frame IP Meccanismi di comunicazione tra reti diverse Classi di indirizzi IP Indirizzi IP privati e pubblici

Introduzione al TCP/IP TCP/IP  Trasmission Control Protocol / Internet Protocol E’ un protocollo standard che definisce la comunicazione tra reti diverse (internetworking) TCP / IP RETE A RETE B

Introduzione al TCP/IP Il protocollo di rete usato in Internet è il TCP/IP Internet  Rete delle reti internet  Unione tra reti

Introduzione al TCP/IP TCP/IP nel modello OSI/ISO Introduzione al TCP/IP Livello Applicazione Livello Presentazione Livello Sessione Livello di Trasporto TCP/IP Livello di Rete Livello Collegamento Dati Livello Fisico

Gli elementi del TCP/IP Indirizzi IP Indirizzi di rete Subnet Mask Frame IP Classi d’indirizzo

Indirizzi IP Ogni computer in una rete possiede un indirizzo denominato IP E’ un numero composto da 32 bit Esempio 00010011.01100111.11001111.00001101

Indirizzi IP: esempio IP binario: 11000000.10101000.11011100.00000001 IP decimale: 192 . 168 . 220 . 1 NOTA : con 8 bit si può al massimo rappresentare in decimale il numero 255

Ogni indirizzo IP è diviso Indirizzi IP Ogni indirizzo IP è diviso in 2 parti : Network address (Indirizzo di rete) Host address (Indirizzo host, computer ospite)

Indirizzo IP Come si distinguono? Indirizzo IP : 192 . 168 . 220 . 134 Network address : 192 . 168 . 220 . 0 Host address: 134

Il TCP / IP definisce anche una SUBNET MASK (NETMASK) Per definire quale parte di un indirizzo IP determina l’indirizzo di rete viene utilizzata la maschera di rete (netmask) Essa per risalire dall’indirizzo IP all’indirizzo di rete utilizza l’operatore logico AND

Quale sarà l’indirizzo di rete? ..avete capito come funziona? Subnet Mask La SUBNET MASK seleziona la parte di rete dell’indirizzo IP con il numero 255 Esempio: Indirizzo IP : 200 . 42 . 60 . 134 Subnet Mask : 255 . 255 . 255 . 0 Quale sarà l’indirizzo di rete? ..ma sicuramente 200 . 42 . 60 . 0 ..avete capito come funziona?

Ancora qualche esempio! Qual è l’indirizzo di rete? Subnet Mask decimale Ancora qualche esempio! Indirizzo IP: 172.16.10.100 Subnet Mask: 255.255.0.0 Qual è l’indirizzo di rete? Se avete capito, è molto semplice… L’indirizzo di rete è 172.16.0.0 !

Subnet Mask & Indirizzo di rete In una rete, tutti i computer devono avere la stessa subnet mask e il medesimo indirizzo di rete Subnet Mask: 255.255.255.0 Network Address: 10.40.80.0 10.40.80.1 10.40.80.2 10.40.80.3 10.40.80.4 10.40.80.5

Pensiamo qualche esempio Indirizzi IP Pensiamo qualche esempio Se i computer devono comunicare, quale sarà l’indirizzo IP dei computer A e B? 192.168.10.x dove x può assumere un valore da 5 a 254 A B 192.168.10.4 192.168.10.2 192.168.10.1 Subnet Mask: 255.255.255.0 192.168.10.3

Questi computer possono comunicare? Indirizzi IP Questi computer possono comunicare? NO! Infatti, prestiamo attenzione agli indirizzi di rete di ciascun computer. Quante reti logiche (subnet) possiamo riconoscere? 10.40.80.1 192.168.10.1 168.72.1.11 168.72.1.10 2 3 1 Subnet Mask: 255.255.255.0 4 168.72.1.9 192.168.10.2 10 5 Reti logiche: PC 1 – 6 – 9 PC 7 – 8 PC 2 – 5 PC 3 – 4 – 10 9 6 7 8 10.40.80.2 10.40.80.3 10.40.10.7 10.40.10.5

Meccanismo di comunicazione tra reti diverse Internetworking: come comunicano due reti differenti? LAN 1  Subnet Mask: 255.255.255.0 Network address: 10.40.2.0 10.40.2.2 10.40.2.3 10.40.2.1 10.40.2.4 10.40.2.5 10.40.2.6 192.168.1.2 192.168.1.3 Computer con 2 schede di rete ROUTER Router 10.40.2.254 192.168.1.1 LAN 2  Subnet Mask: 255.255.255.0 Network address: 192.168.1.0 192.168.1.4 192.168.1.5 192.168.1.6

Indirizzo IP di Broadcast ? E’ quell’indirizzo IP che permette di inviare un messaggio a tutti i computer della medesima rete (non può essere utilizzato per definire un nodo) e ha tutti i bit finali uguali a 1

Indirizzo IP di Broadcast Ad esempio: nella seguente LAN qual è l’indirizzo di Broadcast? 10.40.80.255 10.40.80.3 10.40.80.1 Subnet Mask: 255.255.255.0 Network Address: 10.40.80.0 10.40.80.4 10.40.80.2

Classi di indirizzi IP Indirizzi IP Pubblici Privati Sono unici al mondo in Internet e sono segnati da enti internazionali GARR / IANA Sono indirizzi autorizzati per le reti private; vengono eliminati in Internet

Classi di indirizzi IP di base Gli indirizzi IP si dividono in 3 classi principali con differenti subnet mask Classe A : 255.0.0.0 Classe B : 255.255.0.0 Classe C : 255.255.255.0

Caratteristiche delle classi principali Indirizzo IP di Broadcast Classi di indirizzi IP Caratteristiche delle classi principali Classe Subnet Mask N° computer Indirizzo IP di rete Indirizzo IP di Broadcast C 255.255.255.0 256-2= 254 x.x.x.0 x.x.x.255 B 255.255.0.0 2562 -2= 65534 x.x.0.0 x.x.255.255 A 255.0.0.0 2563 -2= 16777214 x.0.0.0 x.255.255.255 NOTA: x rappresenta un qualsiasi numero tra 1 e 255

Indirizzo finale dell’intervallo Indirizzi IP privati Sono definiti dagli organismi di standardizzazione internazionali di Internet nelle RFC 1597 e 1918 Classe Subnet mask Indirizzo di partenza Indirizzo finale dell’intervallo C 255.255.255.0 192.168.0.0 192.168.255.255 B 255.255.0.0 172.16.0.0 172.31.255.255 A 255.0.0.0 10.0.0.0 10.255.255.255 Gli indirizzi sopra elencati non verranno mai assegnati con indirizzi pubblici!

Classi di IP Esistono cinque classi di indirizzi IP: Classe A: Ha il primo bit uguale a zero I sette bit successivi indicano la rete I restanti 24 bit indicano l’host In altre parole si hanno 127 reti da 16 milioni di host Classe B: Ha i primo bit uguale a uno ed il secondo uguale a zero I 14 bit successivi indicano la rete I restanti 16 indicano l’host In altre parole: 16000 reti da 65000 host

Le classi di indirizzi IP Gli indirizzi di classe C Hanno i tre bit più significativi settati come 110 I seguenti 21 bit indicano la rete I restanti 8 bit l’host In pratica abbiamo circa 2 milioni di reti da 255 host Gli indirizzi di classe D Hanno i primi 3 bit settati a uno e il quarto a 0 (1110) Sono destinati a scopi speciali Gli indirizzi di classe E Hanno i primi 4 bit settati a uno ed il quinto a zero

Le classi di indirizzi IP RIEPILOGO Analizziamo il primo byte: 0xxx xxxx: Classe A (da 1 a 126)* 10xx xxxx: Classe B (da 128 a 191) 110x xxxx: Classe C (da 192 a 223) 1110 xxxx: Classe D (da 224 a 239) 1111 0xxx: Classe E (da 240 a 247) Per cui l’indirizzo 193.205.94.12 è: Di classe C La rete è identificata dalla parte 193.205.94 L’host dalla parte finale: 12 Quanti host possono esistere in quella rete?

Classi speciali di IP Lo spazio lasciato libero tra la classe A e la classe B, ovvero gli indirizzi 127.*.*.*, sono riservati per identificare una rete virtuale interna al nodo stesso. All'interno di questa rete si trova un'interfaccia di rete immaginaria connessa su questa stessa rete, corrispondente all'indirizzo 127.0.0.1, mentre gli altri indirizzi di questo gruppo non vengono mai utilizzati. All'interno di ogni nodo, quindi, l'indirizzo 127.0.0.1 corrisponde a se stesso. Serve in particolare per non disturbare la rete quando un programma (che usa la rete) deve fare riferimento a se stesso. L'indirizzo speciale 0.0.0.0, conosciuto come default route è il percorso, o la strada predefinita per l'instradamento dei pacchetti. Si usa spesso la parola chiave defaultroute per fare riferimento automaticamente a questo indirizzo particolare.

Classi di IP per reti private Se non si ha la necessità di rendere accessibili i nodi della propria rete locale alla rete globale Internet, si possono utilizzare alcuni gruppi di indirizzi che sono stati riservati a questo scopo e che non corrispondono a nessun nodo raggiungibile attraverso Internet. Ne esistono tre gruppi: Di CLASSE A: da 10.0.0.0 a 10.255.255.255 Di CLASSE B: da 172.16.0.0 a 172.31.255.255 Di CLASSE C: da 192.168.0.0 a 192.168.255.255 L’utilizzo di questi gruppi di indirizzi non è vincolato a richieste ad organismi o autorità

I 4 bit iniziali determinano la classe, che a sua volta 4 CLASSI DI FORMATO I 4 bit iniziali determinano la classe, che a sua volta determina il confine tra Network e Host. Modo semplice per esprimere indirizzi IP: rappresentare ogni byte in decimale usando punti come separatori tra i byte Esempio: 196.145.63.1

Problemi di IPv4 Crescita di Internet e conseguente esaurimento degli indirizzi Header troppo complesso Non sono ben gestite le classi di servizio e le priorità Mancanza di tecniche per la sicurezza

Il futuro: una nuova versione di IP IPv6: IP versione 6, successore di IP versione 4. Principali differenze rispetto a IPv4 indirizzi di 16 byte -> 2128 indirizzi IP possibili! header semplificato: 7 campi contro 13 (risparmio nei tempi di computazione dei router) funzioni di autenticazione e privacy, basate su crittografia supporto delle classi di servizio e della priorità supporto molto più flessibile delle opzioni (possibilità di header addizionali) Non completamente compatibile con IPv4: coesistenza decennale.

Classe Bit iniz. #bit net #bit host Inizio range Spazio indirizzabile A 7 24 2^24=16,677,216 B 10 14 16 128 2^16=65,536 C 110 21 8 192 2^8=256 D 1110 28 - 224 E 11110 27 240